电子尺电路的设计

摘要超声波测距仪基于STC12单片机。在分析和理解超声的一些好处和特性之后，还介绍了使用超声测距的基本原理。最后，我们决定将STC12单片机系统和超声传感器一起使用。超声波遥测仪硬件主要由电源和复位模块，单片机和超声波模块，超声波发射器模块，超声波接收器模块，角度传感器，12864液晶显示器，高级信号模块组成。软件部分主要由一个单片机主程序，一个基于辐射的距离计算和超声接收程序，一个在LED上显示距离的程序，一个按键管理程序和一个警报程序组成，一个蜂鸣器。该系统易于管理，性能稳定，测量准确，最重要的是，它可以实时测量距离。关键词：STC12；测距仪；超声波；12864液晶显示；实时测量；AbstractThegraduationdesignofultrasonicrangefinderisbasedontheSTC12MCUdesign,intheanalysisandunderstandingofsomeadvantagesandcharacteristicsofultrasonic,andlookattheuseofultrasonicrangingbasicprinciples.FinallydecidedtouseSTC12MCUsystemandultrasonicsensorstogether.Thehardwarepartofthedesignedultrasonicrangefindermainlyincludespowersupplyandresetmodule,ultrasonictransmittingmodulecomposedofSCMandultrasonicmodule,ultrasonicreceivingmodule,Anglesensor,12864liquidcrystaldisplaymoduleandextendedalarmmodule.Thesoftwarepartmainlyincludesthemicrocontrollermainprogram,accordingtotheultrasonictransmissionandreceptioncalculationdistanceprogram,LEDdistancedisplayprogram,buttoncontrolprogramandbuzzeralarmprogram,sothatthesystemhasthecharacteristicsofmodularization.Thesystemiseasytocontrol,hasreliableperformance,hasahighmeasurementaccuracy,themostimportantistomeasurethedistanceinrealtime.Keywords：STC12;Rangefinder;Ultrasound;12864liquidcrystaldisplay;Real-timemeasurement;目录摘要 1Abstract 2目录 3第1章绪论 51.1课题背景 51.2研究课题的目的及意义 51.3课题研究内容及技术指标 6第2章方案设计和论证 82.1系统方案论证 82.1.1单片机的选择 82.1.2单片机对比 92.2系统方案确定及系统框图 9本章小结 10第3章单元电路设计 113.1单片机最小系统的设计 113.1.1单片机复位电路设计 113.1.2单片机时钟电路的设计 113.2MPU6050角度传感器电路设计 123.3HC-SR04超声波电路设计 143.4液晶12864液晶显示电路设计 163.5按键电路设计 163.6报警电路 18本章小结 19第4章软件程序设计 204.1主程序流程图 204.2报警子程序 214.3距离调节子程序 21本章小结 23第5章整机电路工作原理及调试 245.1整机工作原理 245.2电路调试 24本章小结 25结论 26第1章绪论1.1课题背景人类的测量方法随着时代的变迁也在现着变化，工具更是五花人门。最初是以具体实物测量、如国王的手臂长、脚长等，所以英寸叫foot。在19世纪法国人制作了一把标准米尺，铂铱合金制成，以子午线长度的4千万分之一订为一米，但标准尺会有热胀冷缩现象，也随着测量设备的发展，用户发现了超声方向性高，功耗低，分布范围长的优点。超声波测量是一种实用，快速和准确的测量方法。机械振动会产生超声波，该超声波可以在不同的环境中以不同的速度传播。超声波通常用于测量，因为它们具有较高的方向性和较低的功耗，可让您在环境中移动很远的距离。电子尺主要用于避免对机器人，建筑工地，倒车雷达和某些工业场所的障碍。例如：对于钻孔深度，液位，管道长度等，准确的距离测量是必要的，尤其是在非接触零件制造零件和工业机器人的运动中，这对于研究实际上重要的电子规则的原理是必需的。您不仅会改进自己的电路设计以进行有关此主题的研究和开发，而且您还将更好地了解单片机及其应用。1.2研究课题的目的及意义电子尺超声波测距是一种非接触式检测方法。与其他方法（例如光学或电磁方法）相比，它不受测试设备的颜色和光的影响。它也非常适合在恶劣条件下进行测试，例如灰尘，黑暗，电磁干扰，毒药和烟雾。因此，超声波被广泛用于物体识别，汽车导航，自动机器人控制和液位测量。由于空气的波速相对较小，因此特别适用于空气中的距离测量以及超声回波信号的传播方向结构的信息。可以很容易地检测到它。分辨率很高，因此精度很高。结构简单，体积小，信号处理可靠的优点。电子尺是一种很有前途的技术，近场超声的距离与光无关。结构相对简单，成本低。超声波测量的最重要优点是环境正常，可以以非常大的面积使用空气，液体和固体。更重要的是，使用超声波可以显着降低工作强度，避免在困难的工作环境中对工人造成潜在损害，并提高测距结果的准确性。超声波测距仪也可以用于其他目的。在诸如机器人避障系统，集成在车辆中的防撞系统，自动停车系统和倒车雷达等功能系统中，超声波测距仪在电子测量的发展中非常重要。由于净化器接收超声波之间的时间差，例如辐射去除。到处都有超声波渔民捕获超声波并开始调整数据传输。超声波在空中摇摆，并在严重事件后返回。当超声波被可视化时，立即实现同步。超声波马达以真实的镜头分辨率运行。压电超声压电马达内的装置包括双页岩和声音系统。当通过时间测量来测量提供给电极的信号并且压电分离时间通常相同时，压电照明会减少超声波的产生。即，当不使用两个电极之间的电压和超声波时，达到共振光。压电与转换为电信号和振动的机械能结合在一起。把超声波传感器收到信号送给单片机，单片机进行处理对其进行运算显示给128X64液晶显示出距离和水平角度，从而显示出结果，其角度显示是通过MPU6050角度传感器的得知角度偏差、和具体的角度数值送回单片机，单片机送显示，显示出具体的角度。1.3课题研究内容及技术指标本次课题研究设计简单实用，测量精度达到+-0.05cm。本节中描述的抑制系统由单片机控制。超声波通过超声波发送器沿特定方向发送，并且配备有微芯片的微计算机在发送时间的同时开始同步。超声波在空气中传播，并在与障碍物碰撞后立即反射，并且超声波接收器在接收到反射波后立即停止同步。超声波在大气中的传播速度为V。根据计时器记录的时间T，可以计算出发射点与障碍物之间的距离。该系统使用单片机来控制超声波的发送和信号传播时间，直到超声波的发送和接收为止。电路输出连接到外部中断源输入。该系统定期发射超声波。当发射器电路启动时，其内部定时器启动。计时器的计时器功能用于记录超声波发送时间和反射波接收时间。当接收到反射的超声波时，在接收电路的输出处产生负输出，从外部中断源的输入端口产生中断请求信号，并执行。外部中断服务程序响应外部中断请求读取视差。计算出的距离将发送到LED显示屏。技术指标如下：1、采用超声波传感器器测量距离，测量为2路，可以同时使用，也可单独使用；2、测量距离最远为500cm，最小距离2cm误差在±0.05cm；3、设置1米阈值；到达阈值，由蜂鸣器发声报警；4、显示有液晶12864完成，显示XY探测距离、水平角及XY夹角，角度范围在0-90度，误差在±0.05度；第2章方案设计和论证2.1系统方案论证整个设计包括一个单片机控制模块，一个超声波产生电路，一个超声波接收电路，一个显示电路，一个按键电路，一个旋转角度传感器和一个报警请求电路。在本设计中，选择了STC12单片机作为主控制器。由于这是一门课程，因此对该单片机有清楚的了解。显示模块使用12X864进行显示，HC-SR04超声波发射信号，且接收反馈，得到结果送给STC12单片机，STC12送到显示电路。从而显示出距离，达到了测试距离的目的。2.1.1单片机的选择该单片机的存储器具有哈佛结构（程序存储器和数据存储器分别使用）。单片机的程序存储器存储固定常数，其是固定的固定程序和表数据。芯片的8KB闪存地址范围是0000H至1FFFH。扩展程序存储器的最大存储容量为64KB，其地址范围为0000H至FFFF。程序存储器可分为两部分：外部程序存储器和内部程序存储器。可以对芯片外部的存储器进行编程或对芯片的存储器进行编程。还有另一种用于逐行扫描的应用程序。如果系统具有需要动态扫描的设备（例如数字LED灯管或点矩阵），则行扫描线会提供动态选通信号，并且有成千上万个用于获取信号的端口。重用和代码折叠的目的。除了上面列出的多个密钥系统外，还有一些使用较少端口的密钥系统。该系统与矩阵键系统相同，除了行和列端口使用相同的端口/矩阵对。用二极管替换角落按钮。如图所示，键的数量为Knum=Pnum*（Pnum-1）。其中Pnum是使用的端口数。以4端口为例，如果最多使用4个按键，并且没有解码器的2-4或3-8解码器，则只能使用4个按键，一对一，最多8个按键。该电路可以达到12个按键。电路程序的这一部分与没有解码器的部分相同，只是没有对角线被二极管替代。定义顾问的高值和低值。当EA为低电平时，处理器开始从芯片中提取0000H命令。如果PC值在1FFFH范围内，则可以使用闪存。当PC值超过1FFFH时，可从微处理器外部访问程序存储器。如果EA太高，它将仅访问芯片的外部存储器，而不访问程序的内部存储器。2.1.2单片机对比STC12是系列8051的单片机，与上述提供2kV/4kV（EFT）的快速脉冲干扰的单片机相比，它们提供更高的ESD保护。），宽电压范围，-40〜85宽温度范围，同一晶振，速度通常是51的8-12倍，提供10个不同的AD10位和两个不同的定时器PWM其他串行I/O端口可以指定用于功能，SPI，EEPROM接口和1K内部扩展随机存取存储器WATCH_DOG。有四个状态中断优先级，可以定义四个状态。最后，我们选择了STC12，因为它比其他两个更快，更方便。2.2系统方案确定及系统框图综上所述选用STC12单片机与液晶12864显示最为合适。如下为系统框图图2-1。超超声波产生电路超声波接收电路按键电路角度传感器单片机最小系统报警提示电路显示电路图2-1电子尺电路的设计系统框图显示电路：能显示两路的超声波传感器测回来的距离，并且可以显示设置距离上下限的阈值，显示水平角度。超声波产生电路：超声波传感器发射一个信号遇到了一个阻挡物。超声波接收电路：经过阻挡物反射回来计算出途中所经过的距离。角度传感器：能测量出设备是否处于水平方向。按键电路：能够设置阈值，到达阈值报警。报警提示电路：当到达阈值发生报警音，报警提示电路工作。本章小结本章阐述系统方案确定，通过本章的学习我知道了单片机的分类，也在其中找到了最适合自己电路的一个，并且学会了绘制系统框架图，当打开电子尺之后，开启超声波测位，我设计了一个阈值，当阈值到达我设置的上限时，就会有一声报警。在此任务中我也学会了不少的绘制框图的能力。通过本章学习在单片机的对比上我也有了自己独特的见解了，学到了很多关于单片机选择的知识。第3章单元电路设计3.1单片机最小系统的设计3.1.1单片机复位电路设计单片机通过外部电路复位。当时钟电路被激活时，当单片机端子RST引脚超过24个脉冲时，单片机立即将初始化状态重置为高电平。烦乱。设计复位电路以确保稳定的复位时，RST值不高。只要RST电平不变，微控制器就会定期复位。图3-1单片机复位电路3.1.2单片机时钟电路的设计单片机有时被认为是由时钟发生器控制的顺序逻辑电路。使用单片机时，所有操作都在时钟信号的控制下进行。执行该命令时，CPU控制器必须发出一系列已定义的控制信号。图3-2单片机时钟电路3.2MPU6050角度传感器电路设计图3-3MPU6050电子陀螺仪角度传感器仿真图该电路使用MPU6050角度传感器确定角度。优点是它配备了数字运动处理（DMP），可以输出6或9轴的位置计算数据（需要外部磁传感器）。内置3轴（陀螺仪）角速度传感器，具有可编程控制和可编程控制功能，范围为±250，±500，±1000和±2000°/s。内置3轴可编程加速度，范围为±2g，±4g，±8g和±16g。提供了一个数字温度传感器。发出中断，支持手势识别，移动，缩放，滚动以中断快速下降，按高度中断，零运动检测，触摸检测和抖动检测。FIFO字节减少了系统功耗。IIC通讯接口高达400kHz。超小型封装：4x4x0.9mm（QFN）。MPU6050角度计算结果传输到被测微控制器返回的下一个12X864LCD，并显示该值。陀螺仪对象：将对象的旋转方向（由外力表示）设置为陀螺仪。人们使用此策略来支持该策略。然后，读取指令的另一种方法是指向轴并将数据自动传递给控制器​​。我们在旅行时使用此指南。轮子越快，速度就越快。现在可以完成对象的显示。许多国际航空航天工业都在航空，飞机，飞机和国防系统中。虽然最常使用机械致动器，但主陀螺仪和陀螺仪对结构工作的机械要求很高。1980光纤陀螺仪是现代80光纤陀螺仪的优点，应提供最准确的快速陀螺仪激光开发信息。光纤陀螺仪主题具有紧凑的结构，高灵敏度和稳定的性能。在许多情况下，光纤陀螺仪已经成功引入了天然气传感器，除了激光陀螺仪（现代设备的重要组成部分）之外，天然气传感器还开发了光纤探头。加速度传感器：声音的力量在于它可以测量速度。通常在设备，存储系统，污染物，污染物和通信系统中使用。快速测量流体，并使用两吨扭矩获得加速度值。速度是功率，功率，重量和电池寿命最敏感的方面之一。MPU6050工具使用工具来测量陀螺仪线，同时轻松提高速度。MPU-60X0：运动传感器60X0MPU轴优先9.该陀螺仪中包含三轴MMS，三轴质量计，数字和运动传感器（数字DMP处理器运动）和三个I2C内部控制器（例如Chumba）。此外，还有一个I2C或SPI接口，可以将其传递给第九个信号（PIU仅适用于MPU-6000）。MPU-60X0可以通过I2C数字接口连接到中性系统和音频系统。MPU-60X0陀螺仪和加速器是一个16位ADC，在数字系统上进行测量。为了达到正确的速度和最大速度，用户可以调整测量速度。陀螺仪测量范围为$250，±500，±1,000、।2,000°/s（dps）和速度。电量2、1、4，±8，±16克电量消耗1,024字节的FIFO。同样，所有使用英语界面的设备都连接到ICISPI1MHz至400MHz（仅适用于SPIMPU-6000）。文章包括要求快速读取速度的应用，包括使用具有20MHzSPI发生器，热交换器和超过1％的刀具功率的设备。无论QFN土地上有多少人，旅客档案都可以达到10,000g44×0.9mm小气候（正方形，免费）。如果启用，则MPU-60X0VDD为2.5V±5％，±5％3.0V或3.3V。援助为5％。第二个项目是为VlogicMPU-6050配置提供小组工作的ILO。电压可以为vlogic1.8±5％或VDD。完整的字符串分析，其他的分析-通过列线分析的逐行分析可以两种方式实现。实际上，在上面的示例中，该过程是一种扫描所有行的方法，其特征在于，可以在知道是否已按下某个键的情况下确定检测到的行和列的值。按下按钮。然而，分级和热界面Px和Py需要是双向的。也就是说，它具有输入和输出功能，并且微控制器端口基本上可以装满。另一种检测方法是首先指定行和列。例如，如果输出线路端口PX不完整，但是输出单个最低有效位（即某个H.行）已预先显示，并且按下了该行中的按钮，则Py读取的值为按钮位于“表示”列中。Px端口逐渐传输位并每次读取Py的值。这种处理方法在于数字化的重要性。由于按键是机械运动，因此与微控制器的速度相比，一个周期足以捕获按键的效果。此扫描方法逐行扫描热量。电子设备（DMP）：陀螺仪，电视和音频DMP接收和接收DMP。外部寄存器可以设置输出数据或通过读取FIFODMP缓冲区来干扰外部MPU。数据传输：1.在以前的博客文章中详细介绍了I2C的原理，此处不再赘述。写寄存器MPU-60X0除主设备外还生成起始标志（S）和地址位，但记录0和1以添加R/W位。在第九个周期（高电平）中，MPU-60X0生成确认信号。接下来，主机收到响应后，发送起始地址寄存器（RA），激活数据传输寄存器，并且始终有一个响应信号。要读取60X0MPU寄存器的值，第一代主设备的启动信号（S）发送从设备的地址位，写入数据位，保存，发送地址并启动寄存器，我可以做到。接下来，主机接收到响应信号后，发送一个启动信号，并从读取的数据位发送设备地址位。之后，MPU-60X0作为从设备生成响应信号，并开始在注册表中进行数据传输。通信以主机产生的否定确认信号（NACK）和终止指示符（P）结尾。拒绝响应信号（NACK）定义为在第九个时钟周期内生成的高电平SDA数据。3.3HC-SR04超声波电路设计图3-4HC-SR04超声波模块仿真图HC-SR04超声波测距模块提供2cm至400cm的非接触式距离检测，距离精度高达3mm。该模块包括超声发射器，接收器和控制电路。该模块的优点是易于使用。每个控制端口都发送一个高于10μs的电平，因此它可以等待接收端口上的高电平输出。如果有输出，则可以启动计时器。如果端口出现故障，则可以读取计时器值。现在是在计算当前距离之前测量距离的时刻。在连续的周期中，此测量可以达到移动测量。压电传感器是电声和超声传感器。探头由压电尖端，垫圈和密封件组成。它是用于超声检查以实现电声能量互转换的最常用传感器。这是超声系统的重要组成部分。在大多数情况下，键的数量相对较大。要使用尽可能少的端口，必须使用矩阵键组合。键位于行和列的矩阵中，其中每一行分隔行，而每一列删除一列行。化合物的“剩余一个”必须是16个端口，其中8个用于耦合到矩阵中，例如16个端口。Px和Py是处理器和I/O端口。在此示例中，您可以使用另一个端口或相同的8位端口。无需上拉电阻。如果微控制器的输入/输出端口具有上拉电路，则可以省略。该电路的工作原理是扫描程序并确定键状态。例如，将Px端口的4位设置为低。当某些键为空时，从食人鱼端口读取时，4位为高。按一个键按该键。该键列位的读数将较小。因此，确定按键的列，确定具有下一个按键的行，将Py端口输入值设置为输出，将Px值设置为较高，然后让下一个按键读取位置中的输入即可确定行并查找钥匙。定位键的位置和行位置。传感器的主要组件是压电芯片。压电芯片每次被传递的电脉冲激励时，都会产生一个与压电效应相反的声脉冲。每次将超声波施加到板上时，都可以将其转换为与由强制振动膜引起的压电效应的变形量相对应的电信号。即，压电陶瓷板机械地驱动诸如空气的介质，并且AC电压可以被施加到由相同频率的振动和发光产生的频率（f0）。超声。如果压电陶瓷板中存在机械和超声波，则会发生与机械和超声波相对应的机械变形。由于机械变形，压电陶瓷片产生与机械和超声波相同的频率。压电信号超声发生器实际上在具有两个压电微电路和一个谐振板的压电晶体的谐振下工作。此时，压电芯片通过使共振板振动而产生超声波。另一方面，当谐振卡在没有在两个电极之间施加电压的情况下接收超声波时，形成了将振动转换成电信号并转换成机械能的压电芯片。压电陶瓷板具有固定的谐振频率。即当中心频率发射超声波时，所施加的AC电压的频率需要与自谐振频率匹配，并且在这种情况下，超声波传感器的灵敏度必须更高。如果所使用的压电材料不变，则通过改变压电陶瓷板的几何尺寸来改变独特的谐振频率非常方便。此功能可用于生产具有不同频率的超声波传感器。是将一对一的动态校验矩阵与直接连接密钥组合在一起。一对一直接连接，左右电路的工作方式相同。不同之处在于，当按下按钮时，左侧的CPU输入插座通常为高电平，而右侧的稳定状态为低电平，并且按钮向上移动。这种设计既简单又容易，如果按钮占据了端口且按钮的数量少且端口的数量大，则可以直接使用。超声换能器的内部结构由压电陶瓷板，圆锥形喇叭，底座，金属丝，金属涂层和金属丝网组成，压电陶瓷板是传感器的核心。接收聚焦的能量，发射超声波，并在此传感器的方向上设置特定角度。金属外壳可防止损坏外部压电陶瓷板和圆锥形喇叭。丝网也是一种保护装置，不会影响超声波的发送和接收。3.4液晶12864液晶显示电路设计图3-5液晶12864显示模块仿真图这次128X64中文LCD使用各种接口模式，例如4/8/8位并行，2线或3线串行。图形LCD模块，其屏幕分辨率为128x64、8192中文汉字16*16像素和128组ASCII字符（内置16*8像素）。借助该模块灵活的用户界面和简单实用的用户手册，您可以为中国用户的计算机创建完整的交互式图形用户界面。8x4行可以16x16汉字显示。图形显示也可以完成。低电压和低功耗是其他重要特征。与同类型的点阵图形LCD显示模块相比，该模块的LCD显示电路要简单得多，无论硬件电路或显示程序结构如何，该模块的价格都是相同的。点阵比LCD便宜一点3.5按键电路设计键盘分为独立按键和矩阵按键。因为系统中使用的按键不是很多，所以选择使用独立按键的方式连接电路。按键开关的电平状态为：当按键被按下时，发出的电平信号为低电平；当按键开关弹起时，发出的电平信号为高电平；这些电平信号都是通过按开关键和单片机相连引脚发出，被单片机系统接收并处理。这些按键的主要功能为：（1）设置键：由主显示界面切换到上调界面或下调界面或水平度显示界面（2）下限减键：数字下调（3）上限加键：数字上调图3-6按键电路最常见的方法：1.是将一对一的动态校验矩阵与直接连接密钥组合在一起。一对一直接连接，左右电路的工作方式相同。不同之处在于，当按下按钮时，左侧的CPU输入插座通常为高电平，而右侧的稳定状态为低电平，并且按钮向上移动。这种设计既简单又容易，如果按钮占据了端口且按钮的数量少且端口的数量大，则可以直接使用。2.矩阵按钮链接在大多数情况下，键的数量相对较大。要使用尽可能少的端口，必须使用矩阵键组合。键位于行和列的矩阵中，其中每一行分隔行，而每一列删除一列行。化合物的“剩余一个”必须是16个端口，其中8个用于耦合到矩阵中，例如16个端口。Px和Py是处理器和I/O端口。在此示例中，您可以使用另一个端口或相同的8位端口。无需上拉电阻。如果微控制器的输入/输出端口具有上拉电路，则可以省略。该电路的工作原理是扫描程序并确定键状态。例如，将Px端口的4位设置为低。当某些键为空时，从食人鱼端口读取时，4位为高。按一个键按该键。该键列位的读数将较小。因此，确定按键的列，确定具有下一个按键的行，将Py端口输入值设置为输出，将Px值设置为较高，然后让下一个按键读取位置中的输入即可确定行并查找钥匙。定位键的位置和行位置。完整的字符串分析，其他的分析-通过列线分析的逐行分析可以两种方式实现。实际上，在上面的示例中，该过程是一种扫描所有行的方法，其特征在于，可以在知道是否已按下某个键的情况下确定检测到的行和列的值。按下按钮。然而，分级和热界面Px和Py需要是双向的。也就是说，它具有输入和输出功能，并且微控制器端口基本上可以装满。另一种检测方法是首先指定行和列。例如，如果输出线路端口PX不完整，但是输出单个最低有效位（即某个H.行）已预先显示，并且按下了该行中的按钮，则Py读取的值为按钮位于“表示”列中。Px端口逐渐传输位并每次读取Py的值。这种处理方法在于数字化的重要性。由于按键是机械运动，因此与微控制器的速度相比，一个周期足以捕获按键的效果。此扫描方法逐行扫描热量。扫描方法的特征在于，扫描最大可能的行数并顺序扫描，然后按按钮确定行数和列数。这可能是一个问题，但是仅关闭Px具有仅输入Py的优势。同时单个像素的弱输出位。此功能可以简化端口的数量，例如使用解码器。在添加具有相同数量的密钥的解码器（138）之后，CPU使用的端口数量减少到五个。Px端口的3位仅从0移到7，并且解码器可以接收与以前相同的线性扫描信号。当前，程序的处理过程与上面的略有不同，主要是因为线性表示形式不同。上一行编号中的对应位代表一行，子行的值显示该行。电路图如下。还有另一种用于逐行扫描的应用程序。如果系统具有需要动态扫描的设备（例如数字LED灯管或点矩阵），则行扫描线会提供动态选通信号，并且有成千上万个用于获取信号的端口。重用和代码折叠的目的。除了上面列出的多个密钥系统外，还有一些使用较少端口的密钥系统。该系统与矩阵键系统相同，除了行和列端口使用相同的端口/矩阵对。用二极管替换角落按钮。如图所示，键的数量为Knum=Pnum*（Pnum-1）。其中Pnum是使用的端口数。以4端口为例，如果最多使用4个按键，并且没有解码器的2-4或3-8解码器，则只能使用4个按键，一对一，最多8个按键。该电路可以达到12个按键。电路程序的这一部分与没有解码器的部分相同，只是没有对角线被二极管替代。3.6报警电路蜂鸣器和家里的喇叭用法比较相近。通常，工作电流也相对重要。图中的TTL注释原则上不是用于控制蜂鸣的。需要添加当前的一个启动信息。由于单管脚很难控制声音信号，因此一个三极管的添加能增加通过蜂鸣器的电流。电子尺通过获取确定了测量距离与超声波接收之间的时间差来计算测量距离。在硬件电路中，需要超声波传感器作为接收超声波元件，并且需要显示器来显示结果。当达到警报距离时，需要蜂鸣器来产生警报。最终得出结果，实现了可测量范围和允许误差内距离测量成功。首先定一个上限，一分钟计算一次速度，在行驶过程中看速度是否会达到标准速度。环的阳极连接到5V电源，另一端连接到晶体管的集电极。晶体管的基极由微控制器P1.5引脚的AND门控制。门高和三极管被激活，灵魂电流形成环路并发出声音。具有高P1.5销的NAND阀被降低，三极管结束，没有蜂鸣声。其电路图如3-7所示图3-7报警电路设置一米阈值；到达阈值，由蜂鸣器发声报警；报警电路由一个运算放大器、一个电阻和一个喇叭组成。本章小结本章的研究总结了电子尺的硬件实质概念。首先，介绍了单片机系统的结构和技术特点。考虑到许多单片机的设计要求。选择了超声波传感器以及12864液晶显示，本章主要写了角度传感电路、超声波传感器电路、报警电路及显示电路。以及按键电路。通过学习发现自己需要进步的还很多，通过自己的努力得到成功是快乐的。第4章软件程序设计4.1主程序流程图YYN开始初始化测试数据处理送显示结束距离是否小于阈值NY图4-1主程序流程图该主程序是单片机的程序的主要部分，完成了整个单片机系统软件功能的执行，基本的软件调用程序和中断服务程序。程序的第一步完成初始化过程，第二步是重新控制发射信号的过程。决定是否中断，即是不是需要把波返回去的判断过程。其总流程图如图4-1所示。计算距离结果送显示并报警提示开外部中断读取TH0*256时间值+TL0计算距离结果送显示并报警提示开外部中断读取TH0*256时间值+TL0Y进入外部中断0外部中断入口返回图4-2报警子程序流程图功能介绍：读取出来时间偏移量值与实际距离值之间的转换公式结果=TH0*256TL0;从TH0*256的值读取的视差数据TLO无法直接显示并传送到距离值。结果=（结果*1.7）/100V对应于常温下声音的传播速度，T对应于信号发送和接收之间的经过时间。4.3距离调节子程序距离调节子程序如图4-3所示：开始开始N=0n++时间+1结束n！=0？key=0？1=key2=0？key3=0？n=2？时间-1YNNNNNYYY图4-3距离调节子程序流程图按照距离调试，则需要调时的状态按键以及距离加或距离减的按键，每一个状态都要3个按键，总共就需要6个按键，这样的话物理按键过多、编程难度大。经网上查阅资料，可以使用一个按键来控制定时器以及通过按键压下的次数来判断调时所处的状态，当按下次数不为0和2时，用两个按键分别实现距离加、距离减的功能。这样既减小了编程难度，同时也节省了物理按键。将三个按键分别设置为key1、key2、key3。当key1按下时，将进入设置距离长度状态；当key1按下一次时，进行距离加、距离减的按键扫描；当按下key2时，距离就增多；当按下key3时，距离就减少。同时按两次key1，表示充电时长设置完毕，在电子尺电路的设计中，本文研究与设计的电子尺采用了通用的电子元器件，利用STC12单片机和它的接口进行超声波测距，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了数字显示控制的智能化。通过查阅大量的文献资料和相关知识，并且对市场中现有的相关产品进行了一定程度的调查，了解了现有程度各种电子尺的发展状况和功效普及程度。培养了自学能力和动手能力。自己遇到了不少问题，通过请教王老师和翻阅资料，最终将问题解决。尤其是在调试程序时，运用软件仿真，逐步排查错误，最终将程序调试成功。在此此期间，我的编程能力也得到了强化。在设计前期，我查找了很多有关于电子尺电路方面的资料，了解了它的一些发展现状和研究情况。大多数的电子尺电路系统都是在单片机的基础上添加超声波传感器，超声波传感器发射信号遇到了阻碍物返回的信号给传感器，送给单片机处理一下信号算出距离，当距离超过阈值，单片机系统就报警，再外接一些辅助电路如按键、LCD或LED等。同时对n进行初始化。由此，就实现了通过三个独立按键共同实现了对充电时长的设置。本章小结通过本章的学习，我学会了怎么画流程图，学会了如何分析程序框架，程序的编译也是很重要的，对编辑的程序进行修改很困难。通过本次学习我自己的能力又有了新的提升，能熟练的应用KeiluVision4软件，精通Word软件等等-第5章整机电路工作原理及调试5.1整机工作原理电子控制部门使用超声波传感器来测